KR100520524B1 - 엔진의 공회전 제어장치 및 방법 - Google Patents

엔진의 공회전 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 1번 실린더 상사점 센서(TDC Sensor)의 에러를 감지하더라도 엔진의 정상운전을 제어하여 분사 명령 오류에 의한 배기가스 악화, 공회전(Idle) 불안정 및 엔진 스톨(Stall)을 개선할 수 있는 엔진의 공회전 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전상태 검출부와; 상기 엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생하는 엔진 제어부와; 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 연료 공급 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 공급 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

엔진의 공회전 제어장치 및 방법{ENGINE IDLE CONTROL DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 엔진 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 엔진의 공회전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 4기통 전자 제어 엔진을 장착한 차량에서 1번 실린더 상사점 센서(TDC Sensor)의 에러(Error)가 발생되거나, 엔진 제어에 관련한 프로그래밍 오류에 의하여 1번 실린더를 찾을 수 없는 경우, 점화 코일은 쌍으로 작동되기 때문에 문제되지 않으나, 분사 명령(Injection Order)이 360도 어긋나서 분사되는 경우가 발생한다.
이러한 현상은 안정된 상태(Steady State)의 엔진 운전상태에서는 문제되지 않으나, 과도한(Transient) 엔진 운전상태에서는 연료량 부조화(Mismatching)로 실화(Miss Fire)가 발생되는 문제가 있다.
이에 따라 배기가스가 악화되며, 심한 경우에는 팁인(Tip In ; 가속페달을 밟아 스로틀 밸브를 개방)시 엔진 스톨(Engine Stall) 등의 심각한 문제가 유발되기도 한다.
위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 1번 실린더 상사점 센서(TDC Sensor)의 에러를 감지하더라도 엔진의 정상운전을 위한 대책이 없어 이러한 상황을 방치하거나, 1번 실린더 상사점 센서(TDC Sensor)를 교환하여 문제를 해소하였다.
본 발명의 목적은 1번 실린더 상사점 센서(TDC Sensor)의 에러를 감지하더라도 엔진의 정상운전을 제어하여 분사 명령 오류에 의한 배기가스 악화, 공회전(Idle) 불안정 및 엔진 스톨(Stall)을 개선할 수 있는 엔진의 공회전 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진의 공회전 제어장치에 있어서, 상기 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전상태 검출부와; 상기 엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생하는 엔진 제어부와; 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 연료 공급 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 공급 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진의 공회전 제어방법에 있어서, 엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하는 단계와; 1번 실린더 상사점 센서에 에러가 발생하는가를 판단하는 단계와; 상기 1번 실린더 상사점 센서가 에러상태이면 1번 실린더 상사점 센서 에러코드를 별도로 구비되는 메모리에 저장하고, 1번 실린더 상사점 센서의 고장을 경고하는 경고 제어신호를 경고부로 공급하는 단계와; 엔진 러프니스(LUT1)를 검출하는 단계와; 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생하는 단계와; 일정 기간동안 분사 명령을 변경한 후 엔진 러프니스(LUT2)를 재검출하는 단계와; 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)와 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 비교하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1) 미만이면 엔진 러프니스가 양호한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 유지하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 공회전 제어장치 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 엔진의 공회전 제어장치에 있어서, 엔진 운전상태 검출부(110), 엔진 제어부(120)(ECU), 연료 공급 구동부(130)를 포함하여 구성한다.
엔진 운전 상태 검출부(110)는 엔진의 운전상태를 검출하는 각각의 센서들로 구성하며, 특히, 본 발명의 실시예에서는 엔진의 1번 실린더 상사점의 위치를 검출하는 1번 실린더 상사점 센서(112)(TDC Sensor)와, 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출센서(114)와, 엔진의 부하상태를 검출하는 엔진 부하 검출센서(116)를 포함하여 구성한다.
엔진 제어부(120)는 엔진의 구동에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하며, 본 발명의 실시예에서는 엔진의 운전상태 검출부(110)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 검출된 엔진 러프니스(Engine Roughness)(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생한다.
참고적으로, 설정값(LUT)은 웜업(Warm up)된 공회전(Idle) 구간에서 검출된 정상상태의 엔진 러프니스로 설정한다.
여기서, 엔진 러프니스는 불순 연료로 인한 크랭크 축의 휘어짐 및 진동 등에 영향을 주는 것으로 두드리는 것 같은 소리를 내며 스로틀 밸브의 전개시에 발생하기 쉬운 특성이 있다.
연료 공급 구동부(130)는 엔진 제어부(120)로부터 공급되는 연료 공급 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행한다.
상기한 바와 같은 구성에서 엔진 제어부(120)는 엔진의 운전상태 검출부(110)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 1번 실린더 상사점 센서(112)에 에러가 발생하여 1번 실린더를 찾을 수 없거나, 제어 프로그램 오판에 의하여 1번 실린더를 찾지 못한 경우에만 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교한다.
그리고, 엔진 제어부(120)는 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스 이상으로 판단하고, 일정 기간동안 분사 명령을 변경한 후 엔진 러프니스(LUT2)를 재검출하며, 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)와 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 비교하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1) 미만이면 엔진 러프니스가 양호한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 유지한다.
이와는 반대로, 엔진 제어부(120)는 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 초과하면 엔진 러프니스가 불량한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 변경전 분사 명령으로 변경한다.
한편, 엔진 제어부(120)는 1번 실린더 상사점 센서(112)가 에러상태이면 1번 실린더 상사점 센서 에러코드를 별도로 구비되는 메모리(140)에 저장하고, 1번 실린더 상사점 센서(112)의 고장을 경고하는 경고 제어신호를 발생한다.
본 발명의 실시예는 엔진 제어부(120)로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 엔진의 1번 실린더 상사점 센서(112) 고장 상태를 경고하는 경고부(150)를 더 포함하여 구성한다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 공회전 제어방법을 설명한다.
엔진 제어부(120)는 도 2의 (S210)에서 엔진의 운전상태 검출부(110)를 통해 입력되는 신호를 분석한다.
이어서, (S212)으로 진행하여 1번 실린더 상사점 센서(112)에 에러가 발생하는가를 판단한다.
만약, 1번 실린더 상사점 센서(112)가 에러상태이면 엔진 제어부(120)는 (S214)으로 진행하여 1번 실린더 상사점 센서 에러코드를 별도로 구비되는 메모리(140)에 저장하고, 1번 실린더 상사점 센서(112)의 고장을 경고하는 경고 제어신호를 경고부(150)로 공급한다.
그리고, (S216)으로 진행하여 엔진 러프니스(LUT1)를 검출한다.
이어서, (S218)으로 진행하여 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, (S220)으로 진행하여 분사 명령을 변경하여 변경된 분사 명령이 반영된 연료 공급 제어신호를 연료 공급 구동부(130)로 공급한다.
즉, 엔진 제어부(120)는 1번 실린더 상사점 센서(112)에 에러가 발생하여 1번 실린더를 찾을 수 없거나, 제어 프로그램 오판에 의하여 1번 실린더를 찾지 못한 경우에 공회전(Idle)시의 엔진 러프니스(LUT1)를 측정하여 1번 실린더를 찾는 방법을 통해 정상적인 분사 명령으로 운전이 가능하게 한다.
한편, 1번 실린더 상사점 센서(112) 고장(Fail)시 실린더 기통 판별이 불가능한 경우가 발생되나, 이런 경우 분사 각도(Injection Angle)가 360도 어긋나게 되면 엔진 러프니스가 커지게 된다.
이런 경우 어느 특정 운전조건(Hot Idle)에서, 정상상태의 엔진 러프니스(LUT)를 설정값으로 저장하고 있다가 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 커지면 분사가 360도 어긋나게 되어 발생될 가능성도 있으므로 일정 기간동안 분사 명령을 360도 뒤바꾼 후 엔진 러프니스를 재검출한다.
따라서, 엔진 제어부(120)는 일정 기간동안 변경된 분사 명령을 유지한 후 (S222)으로 진행하여 엔진 러프니스(LUT2)를 재검출한다.
이어서, 엔진 제어부(120)는 (S224)으로 진행하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)와 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 비교하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1) 미만이면 (S226)으로 진행하여 엔진 러프니스가 양호한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 유지하는 제어동작을 수행한다.
이와는 반대로, 전술한 (S224)에서 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 초과하면 엔진 제어부(120)는 (S228)으로 진행하여 엔진 러프니스가 불량한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 변경전 분사 명령으로 변경하는 제어동작을 수행한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 1번 실린더 상사점 센서(112)의 에러가 발생되었을 때 엔진 제어부(120)에서 1번 실린더 상사점 센서(112)의 에러 감지와 더불어 정상적인 분사 명령을 감지하고 분사 명령을 바꾸어 정상적으로 주행할 수 있도록 제어동작을 수행함으로써 엔진의 실화 및 공회전 안정도를 개선하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 공회전 제어장치 및 방법은 1번 실린더 상사점 센서 에러가 발생된 경우 엔진 러프니스를 이용하여 분사 명령이 어긋난 것을 감지하고, 분사 명령을 바로 잡음으로써 안정된 엔진 운전상태를 유지하여 분사 명령 오류에 의한 배기가스 악화, 엔진의 공회전(Idle) 불안정, 가감속시 실화 및 엔진 스톨(Stall)을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 공회전 제어장치 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 공회전 제어방법을 도시한 흐름도.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 엔진의 공회전 제어장치에 있어서,
    상기 엔진의 1번 실린더 상사점의 위치를 검출하는 1번 실린더 상사점 센서와, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출센서와, 상기 엔진의 부하상태를 검출하는 엔진 부하 검출센서를 구비하여, 상기 엔진의 운전상태를 검출하는 엔진 운전상태 검출부;
    상기 엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여, 상기 엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하여 상기 1번 실린더 상사점 센서에 에러가 발생하여 1번 실린더를 찾을 수 없거나, 제어 프로그램 오판에 의하여 1번 실린더를 찾지 못한 경우에만 검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생하는 엔진 제어부; 및
    상기 엔진 제어부로부터 공급되는 연료 공급 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 공급 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 엔진 제어부는
    검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스 이상으로 판단하고, 일정 기간동안 분사 명령을 변경한 후 엔진 러프니스(LUT2)를 재검출하며, 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)와 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 비교하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1) 미만이면 엔진 러프니스가 양호한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 유지하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 엔진 제어부는
    재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 초과하면 엔진 러프니스가 불량한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 변경전 분사 명령으로 변경하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  6. 제3항 내지 제5항 가운데 어느 한 항에 있어서, 설정값(LUT)은 웜업(Warm up)된 공회전(Idle) 구간에서 검출된 정상상태의 엔진 러프니스로 설정하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 엔진 제어부는
    상기 1번 실린더 상사점 센서가 에러상태이면 1번 실린더 상사점 센서 에러코드를 별도로 구비되는 메모리에 저장하고, 1번 실린더 상사점 센서의 고장을 경고하는 경고 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 엔진의 1번 실린더 상사점 센서 고장 상태를 경고하는 경고부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어장치.
  9. 엔진의 공회전 제어방법에 있어서,
    엔진의 운전상태 검출부를 통해 입력되는 신호를 분석하는 단계와;
    1번 실린더 상사점 센서에 에러가 발생하는가를 판단하는 단계와;
    상기 1번 실린더 상사점 센서가 에러상태이면 1번 실린더 상사점 센서 에러코드를 별도로 구비되는 메모리에 저장하고, 1번 실린더 상사점 센서의 고장을 경고하는 경고 제어신호를 경고부로 공급하는 단계와;
    엔진 러프니스(LUT1)를 검출하는 단계와;
    검출된 엔진 러프니스(LUT1)와 설정값(LUT)을 비교하고, 검출된 엔진 러프니스(LUT1)가 설정값(LUT)을 초과하면 엔진 러프니스가 이상한 것으로 판단하고, 분사 명령을 변경하여 연료 공급 제어신호를 발생하는 단계와;
    일정 기간동안 분사 명령을 변경한 후 엔진 러프니스(LUT2)를 재검출하는 단계와;
    재검출된 엔진 러프니스(LUT2)와 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 비교하여 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1) 미만이면 엔진 러프니스가 양호한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 유지하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 재검출된 엔진 러프니스(LUT2)가 분사 명령 변경전에 검출된 엔진 러프니스(LUT1)를 초과하면 엔진 러프니스가 불량한 것으로 판단하여 변경된 분사 명령을 변경전 분사 명령으로 변경하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 제어방법.
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